МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Автомеханический
Кафедра "Технология машиностроения"
Специальность"Технология машиностроения"
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
на тему: "Разработка группового техпроцесса изготовления кулачков
патрона токарного полуавтомата "AMTEK"".
СТУДЕНТ АнанченкоК.С. ________________
РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА Гордеев А.В. __________________
ЗАВ. КАФЕДРОЙ Солдатов А.А. _________________
КОНСУЛЬТАНТЫ:
1. Ульянова В.Е. _____________________
2. Зубкова Н.В. _____________________
3. Виткалов _____________________
РЕЦЕНЗЕНТ: _________________________________ _____________
Тольятти, 2006
Аннотация
УДК 621.91.002 (075)
Ананченко К.С. Групповой технологический процесс изготовления деталей типа "Кулачки". Дипломный проект. - Тольятти, Тольяттинский государственный университет, Автомеханический институт, кафедра "Технология машиностроения", 2005.
С целью использования преимуществ серийного производства предложено организовать техпроцесс обработки деталей типа "Кулачки" по групповой форме организации производства. Однотипные детали объединены в группу, для которой разработан групповой техпроцесс, подобраны средства технологического оснащения. На базе группового техпроцесса разработан техпроцесс обработки детали "Кулачок 02-7016-7704". Спроектирована заготовка, определены припуски на обработку. Выбраны оптимальные методы обработки поверхностей. Разработаны схемы базирования заготовки при обработке. Рассчитаны режимы резания и нормы времени на все операции техпроцесса. Спроектированы специальные приспособления и инструменты. Проведены научные и патентные исследования. Определены меры по охране труда. Определена экономическая эффективность проекта.
Проект состоит из пояснительной записки, включающей в себя 148 с., 13 рис., 27 табл. Графическая часть содержит 10,5 листов чертежей.
Содержание
Введение
1. Анализ исходных данных
1.1 Служебное назначение детали
1.2 Технологичность конструкции детали
1.3 Недостатки базового ТП и задачи проекта
2. Выбор стратегии и определение типа производства
2.1 Определение типа производства
2.2 Выбор стратегии разработки ТП
2.3 Проектирование группового технологического маршрута
2.3.1 Разработка комплексной детали
2.3.2 Выбор методов обработки поверхностей
2.3.3 Разработка технологического маршрута обработки комплексной детали
3. Выбор и проектирование заготовки
3.1 Выбор метода получения заготовки
3.2 Определение методов обработки поверхностей
3.3 Определение припусков на обработку
4. Выбор технологичесих баз. план обработки
4.1 Разработка технологического маршрута обработки кулачка
4.2 Выбор технологических баз
4.3 Назначение операционных технических требований
5. Выбор средств технологического оснащения
5.1 Выбор оборудования
5.2 Выбор приспособлений
5.3 Выбор режущего инструмента
5.4 Выбор средств контроля
6. Разработка технологических операций
6.1 Определение режимов резания
6.2 Расчет норм времени
7. Патентные исследования
7.1 Обоснование необходимости проведения патентных исследований
7.2 Описание объекта исследований
7.3 Цель исследования
7.4 Регламент поиска
7.4.1 Определение ИТР
7.4.2 Определение рубрики МКИ и индекса УДК
7.4.3 Установление ретроспективности глубины поиска
7.4.3 Выбор стран проверки
7.4.4 Определение источников информации
7.5 Патентный поиск
7.5.1 Отбор документации, имеющей отношение к ИТР
7.5.2 Анализ сущности отобранных решений
7.6 Анализ результатов поиска
7.6.1 Определение показателей положительного эффекта
7.6.2 Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков ИТР и аналогов
7.7 Описание усовершенствованного объекта
8. Научные исследования
8.1 Обработка результатов эксперимента
8.2 Оптимизация параметров шлифовального круга
8.2.2 Ограничение по температуре
8.2.3 Ограничение по мощности привода главного движения станка
8.2.4 Ограничение по зернистости
8.2.5 Ограничение по глубине лунки
8.2.6 Определение целевой функции
8.3 Оптимизация режимов резания графическим методом
Вывод
9. Выбор и проектирование приспособления
9.1 Сбор исходных данных
9.2 Расчет сил резания
9.3 Расчет усилия зажима
9.4 Расчёт зажимного механизма и силового привода
9.5 Описание приспособления
10. Выбор и проектирование режущего инструмента
10.1 Выбор типа конструкции инструмента
10.3 Выбор геометрических параметров режущей части
10.4. Расчет параметров установки режущего элемента в корпусе инструмента
11. Расчет и проектирование участка механической обработки детали
11.1 Расчет необходимого количества оборудования
11.2 Расчет численности работающих
11.3 Определение площади участка
11.4 Компоновка механического цеха
12. Экономическая эффективность проекта
12.1 Исходные данные для экономического обоснования проекта
12.2 Расчет необходимого количества оборудования и коэффициентов загрузки
12.3 Расчет капитальных вложений (инвестиций)
12.4 Расчет технологической себестоимости операций
12.5 Калькуляция себестоимости обработки детали по проектируемому технологическому процессу
12.6 Расчет показателей экономической эффективности проектируемого варианта техники (технологии)
12.6.1 Ожидаемая прибыль (условно-годовая экономия) предприятия
12.6.2 Налог на прибыль
12.6.3 Чистая ожидаемая прибыль
Вывод
13. Экологичность и безопасность проекта
13.1 Описание рабочего места, оборудования при фрезеровании
13.2 Идентификация ОВПФ при фрезеровании
13.3 Организационно - технические мероприятия по разработке безопасных условий труда, подкрепленные инженерными расчетами
13.4 Расчет искусственного освещения
13.5 Безопасность при аварийных и чрезвычайных ситуациях
13.6 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
Рецензия
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА.
Деталь "Кулачок 02-7016-7704" относится к типу деталей "Кулачки", для обработки которых разработан групповой ТП. Заданный объем выпуска 2000 деталей в год соответствует мелкосерийному типу производства [2]. Оптимальная стратегия разработки ТП предусматривает для мелкосерийного типа производства универсальное оборудование, низкую степень автоматизации, стандартные приспособления с ручным приводом, малопроизводительный режущий инструмент. Все это не позволяет получить высокую производительность обработки и ведет к существенному повышению себестоимости изготовления деталей.
Такое же положение мы имеем с другими деталями, выпускаемыми цехом, в том числе и с деталями типа "Кулачки":
Кулачок 02-7016-7364 - 1500 дет/год;
Кулачок 02-7016-5216 - 1500 дет/год.
Объемы выпуска перечисленных деталей также соответствуют мелкосерийному типу производства.
Отечественными учеными-технологами разработан способ организации производства, позволяющий применить при разработке ТП деталей малых серий стратегию, характерную для серийного производства. Это так называемая групповая технология. В основе групповой технологии лежит разработка не индивидуальных ТП, а общего группового ТП для деталей, имеющих общие конструктивные признаки, объединенных в группы по максимальному числу этих признаков. Перечисленные выше детали составляют одну группу - детали типа "Кулачки" средних размеров. Общий объем выпуска этих деталей составляет 5000 дет/год, что соответствует среднесерийному типу производству [2]. А для серийного типа производства экономически целесообразно применение высокопроизводительного автоматизированного оборудования, расстановка его на участке по ходу ТП и тем самым сведение к минимуму пересечения потоков деталей, применение программного управления станками, модернизация станков в интересах производства, дифференциация операций и уменьшение коэффициента закрепления операций КЗО, применение быстродействующих приспособлений с автоматизированным приводом, быстропереналаживаемой и быстросменной оснастки, специального режущего инструмента и т.п. Уменьшается также объем разрабатываемой документации. Поэтому принимаем решение применить групповую организацию производства, для чего разработать групповой ТП обработки деталей типа "Кулачки".
Цель дипломного проекта - обеспечение заданного выпуска деталей заданной номенклатуры путем разработки группового ТП.
Задача раздела - на базе анализа исходных данных выбрать оптимальную стратегию разработки ТП и сформулировать задачи дипломного проекта, решение которых приведет к достижению цели, указанной во введении.
Кулачок 02-7016-7704 к патрону является одной из основных деталей кулачкового патрона и служит для базирования тел вращения по своим рабочим поверхностям. Далее на кулачки патрона от привода подается преобразованное посредством элементарных зажимных механизмов или их сочетания усилие зажима. Таким образом, кулачки служат и для закрепления заготовок. Сами кулачки устанавливаются в патроне посредством шпонки, которая и определяет их положение в приспособлении.
Режим работы кулачков достаточно тяжелый, в связи с работой при постоянных вибрациях системы, работой патрона на зажим-разжим, что может приводить к износу рабочих поверхностей и направляющих элементов кулачков.
Исходя из условий работы кулачка в патроне, в качестве его материала выбрана сталь 19ХГН.
Сталь 19ХГН по ГОСТ 4543-71 относится к классу легированных сталей и содержит:
углерода - 0,16…0,21%;
кремния - 0,17…0,37%;
марганца - 0,7…1,1%;
никеля - 0,8…1,1%;